Cuantificación de las emisiones de gases de efecto invernadero evitadas por autobuses eléctricos en Colombia

Colombia ha avanzado significativamente en la incorporación de autobuses eléctricos (BEBs) en su sistema de transporte público, y ahora es uno de los países líderes en movilidad sostenible en América Latina. Bogotá cuenta con 1.486 autobuses eléctricos de las 1.590 unidades que tiene el país.   

Colombia ha impulsado la descarbonización del transporte urbano a través de la Ley 1964 de 2019, la cual exige la incorporación progresiva de autobuses de cero emisiones en los sistemas de transporte público, con el objetivo de alcanzar el 100% de la flota para el año 2035, con metas intermedias del 60% hacia el año 2031. Adicionalmente, la Ley 2294 de 2023, en su artículo 172, establece un mecanismo de cofinanciación por parte del gobierno central, que permite “la financiación entre un 40 y 70% de proyectos de sistemas de transporte público de pasajeros.” Debido a este mecanismo, otras ciudades del país—Medellín, Ibagué, Santa Marta, Montería, Sincelejo y Armenia—han realizado pilotos con buses eléctricos liderados por la Alianza ZEBRA. 

Este blog tiene como objetivo cuantificar los beneficios climáticos de la transición hacia autobuses eléctricos. Compara las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), expresadas en dióxido de carbono equivalente (CO₂e), a lo largo del ciclo de vida de autobuses eléctricos a batería, a gas natural vehicular (GNV) y diésel, para calcular las emisiones de GEI que pueden evitarse mediante la electrificación de la flota.   

El Consejo Internacional de Transporte Limpio (ICCT, por sus siglas en inglés), colíder de la Alianza ZEBRA junto con C40, ha desarrollado una metodología simplificada de análisis de ciclo de vida. Esta metodología considera las emisiones de GEI producidas durante la vida operativa de un autobús, incluyendo tanto las emisiones asociadas a la fabricación y el mantenimiento (ciclo vehicular), como las derivadas de la producción y el uso de combustible y electricidad (ciclo energético). Más detalles sobre el alcance de este análisis se encuentran en un documento de trabajo publicado en 2024.  

En la Tabla 1 se resumen los datos sobre las características operativas de los autobuses, presentando los promedios de América Latina. La tabla enumera los valores medios de las distancias recorridas anualmente, la capacidad de la batería, el consumo de energía de los BEBs, así como el consumo de energía equivalente para autobuses a diésel y GNV. Estos datos se presentan para los cuatro tipos y tamaños de autobús considerados en este análisis.  

Tabla 1. Características operativas medias de vehículos estándares

En cuanto al chasis y los sistemas de propulsión, tanto de autobuses eléctricos a batería como de combustión interna, se aplicó un factor fijo de emisión de 6,6 kg CO₂e/kg. Se supone que todos los vehículos utilizan baterías de litio-ferrofosfato con ánodo de grafito, con emisiones equivalentes a 58 kg CO₂e/kWh y una densidad de batería de 0,14 kWh/kg.  

La metodología considera una vida útil fija de proyecto de 15 años para BEBs, con un recambio de batería previsto tras siete u ocho años de funcionamiento. Por lo tanto, el cálculo tiene en cuenta las emisiones equivalentes a la fabricación de un BEB y dos baterías. Para mantener un periodo de análisis comparable en los autobuses con motor de combustión interna, que normalmente operan durante 10 años, la herramienta considera las emisiones equivalentes a la fabricación de 1,5 autobuses con motor de combustión interna. 

Las emisiones de mantenimiento se basan en los factores de emisión de autobuses urbanos de 12 m de longitud. Estos factores son de 52,4 g CO₂e por kilómetro recorrido por vehículo (vkm, por sus siglas en inglés) para autobuses con motor diésel, de 70,1 g CO₂e/vkm para autobuses a GNV y de 67,5 g CO₂e/vkm para autobuses eléctricos. 

Las emisiones del ciclo de combustible y electricidad incluyen aquellas generadas por la producción y el consumo de energía utilizada por el vehículo, ya sea combustible fósil, biocombustible o electricidad. Estas emisiones se clasifican en dos fases: del pozo al tanque, que corresponden a las emisiones generadas durante la producción de combustible y electricidad, y del tanque a la rueda, que son emitidas por el tubo de escape durante la combustión del combustible. En Colombia, la red eléctrica es mayoritariamente hidroeléctrica; el país cuenta con una de las intensidades de carbono en generación de electricidad más bajas de la región, según la Agencia Internacional de la Energía.  

La Figura 1 muestra las emisiones de GEI de autobuses eléctricos y con motor de combustión interna durante su vida útil en Colombia. Las barras muestran la composición total de emisiones de GEI por fuente: fabricación del chasis y del sistema de propulsión, fabricación de la batería, mantenimiento, producción de combustible, consumo de combustible, y generación de energía eléctrica. 

Figura 1. Comparación de emisiones de GEI de autobuses de un solo cuerpo (entre 8 y 27 m) para autobuses eléctricos a batería, a gas natural y diésel durante sus vidas útiles en Colombia

Para autobuses entre 8 y 11 m, el BEB emite un 78% menos de GEI que el autobús a GNV y un 76% menos que el autobús diésel. Resultados similares se observan para los otros tamaños de autobús considerados en este análisis, con reducciones de emisiones estimadas para el BEB de 80% al 81%. En todas las categorías, los autobuses a GNV emiten más emisiones que los autobuses diésel, y las diferencias se amplían a medida que los autobuses se hacen más grandes: las emisiones del autobús a GNV son 9% superiores a las del autobús diésel en la categoría de 8–11 m, 21% en la de 12–15 m, 28% en la de 18 m y 31% en la de 27 m. 

Colombia se ha comprometido a reducir sus emisiones de GEI en un 51% para el 2030, como parte de su camino hacia la carbono neutralidad en el año 2050. Para alcanzar estos objetivos, será necesario realizar esfuerzos constantes para reducir las emisiones del sector transporte. Los análisis de emisiones del ciclo de vida, como el que se presenta aquí, son herramientas clave para comprender las fuentes actuales de emisiones y evaluar los beneficios de la transición a tecnologías de cero emisiones. Con esta información, las autoridades pueden diseñar políticas específicas y efectivas para reducir las emisiones del transporte por carretera y contribuir al cumplimiento de las metas climáticas del país. 

Este blog forma parte del trabajo que realizamos en el marco de la Iniciativa ZEBRA.